O pára-choque dianteiro de um carro é um dos componentes externos mais importantes de um veículo. Ele não só precisa ter resistência e rigidez suficientes, mas também deve ser capaz de atuar como um amortecedor durante uma colisão para proteger a carroceria do veículo. Deve também procurar harmonia e unidade com a forma geral do veículo e alcançar leveza. Para atingir esse objetivo, o corpo principal do para-choque dianteiro dos carros modernos passou a ser feito de plástico, comumente conhecido como para-choque de plástico, que é moldado por injeção por meio de um molde de injeção com cavidade de molde de injeção.
I. Análise da Estrutura da Peça Plástica
O formato do para-choque dianteiro do carro é semelhante ao formato de um selim, conforme mostrado na Figura 1. O material é PP + EPDM-T20, com taxa de encolhimento de 0,95%. Entre eles, PP é o nome chinês do polipropileno, que é o principal material do pára-choque, EPDM é o nome chinês da borracha de monômero de etileno propileno dieno, que pode aumentar a elasticidade da cobertura externa do pára-choque, e T20 refere-se à adição de 20% de pó de talco ao material, o que pode aumentar a rigidez da cobertura externa do pára-choque.
As características da peça plástica são:
(1) Forma complexa, tamanho grande, espessura de parede relativamente fina, pertencente a uma grande peça plástica de paredes finas.
(2) Existem muitos orifícios passantes e nervuras de reforço na peça de plástico, e a resistência ao fluxo de fusão da moldagem por injeção é grande.
(3) Existem três ganchos invertidos na parte interna da peça plástica, e a tração lateral do núcleo de cada um é bastante difícil.
Projeto de molde de injeção, projeto de grande molde de injeção de paredes finas para pára-choque dianteiro de carro
Figura 1 Diagrama estrutural do pára-choque dianteiro do carro
II. Análise da Estrutura do Molde
O molde de injeção do corpo principal do para-choque dianteiro adota uma superfície de separação interna, através de uma câmara quente, e controlada por uma válvula sequencial para injeção. Os ganchos invertidos em ambos os lados adotam uma estrutura de grande manga superior inclinada, topo inclinado horizontal mais topo reto, com dimensão externa máxima de 2500×1560×1790mm. A estrutura do molde é mostrada na Figura 2.
Figura 2 Diagrama estrutural do molde de injeção do pára-choque dianteiro
1. Placa fixa do molde fixo; 2. Placa de rolamento; 3. Placa de câmara quente; 4. Anel de posicionamento; 5. Bocal quente de primeiro estágio; 6. Válvula; 7. Agulha da válvula; 8. Bocal quente de segundo estágio; 9. Placa fixa do molde móvel; 10. Ferro quadrado; 11. Placa fixa da haste de impulso; 12. Placa base do tirante; 13. Coluna de apoio; 14. Coluna guia quadrada do molde móvel; 15. Haste de impulso; 16. Molde móvel; 17. Perna de apoio; 18. Coluna guia quadrada de molde fixo; 19. Placa ocular fixa; 20. Haste inclinada; 21, 29. Alfinete; 22, 28. Topo inclinado; 23, 34. Trilho guia; 24, 27. Inserção de molde móvel; 25, 26. Topo reto; 30. Haste inclinada; 31, 39. Barra de proteção; 32, 33, 40, 41. Coluna guia; 35, 36, 37. Haste de impulso; 38. Bloco de posicionamento; 42. Bloco resistente ao desgaste; 43. Tração lateral do núcleo; 44. Primavera; 45. Bloqueio limitante
1. Projeto de peças formadoras
O diagrama 3D deste molde é mostrado na Figura 3, e a avançada tecnologia de superfície divisória interna foi adotada no projeto do molde, conforme mostrado na Figura 4. Sua vantagem é que as linhas de fixação da divisória ficam ocultas na superfície de aparência não externa do para-choque e não podem ser vistas após a montagem no veículo, não afetando assim a aparência. Porém, esta tecnologia é mais complexa em termos de dificuldade e estrutura do que o pára-choques de separação externo, com riscos técnicos mais elevados, e o custo e o preço do molde também serão muito superiores aos do pára-choques de separação externo. Porém, devido ao seu aspecto estético, é muito utilizado em carros de médio a alto padrão, conforme mostra a Figura 3.
Figura 3 Diagrama tridimensional do molde de injeção do pára-choque dianteiro
Além disso, esta peça de plástico possui um grande número de furos passantes e alguns possuem áreas relativamente grandes. A área de colisão é projetada com ranhuras de exaustão e ranhuras de desvio, e o ângulo de inserção é maior que 8°, o que pode aumentar a vida útil do molde e reduzir a ocorrência de rebarbas.
As peças de formação e o molde do molde de injeção do pára-choque dianteiro são integrados, e o material do molde pode ser aço pré-endurecido para molde de injeção P20 ou 718.
Projeto de molde de injeção, projeto de molde de injeção grande de parede fina para pára-choque dianteiro de carro - Youjia Figura 4 Sistema de câmara quente com válvula sequencial de oito pontos e sistema de resfriamento
2. Projeto do sistema de vazamento
O sistema de vazamento deste molde adota um sistema integrado de câmara quente. Suas vantagens incluem montagem e desmontagem convenientes, baixos requisitos de precisão de processamento, sem risco de vazamento de cola, precisão de montagem confiável e sem necessidade de custos repetidos de desmontagem, manutenção e reparo.
O pára-choque dianteiro é um componente externo. A superfície não deve apresentar marcas de solda. Durante a moldagem por injeção, as marcas de solda devem ser movidas para a superfície não extrusiva ou eliminadas. Este é um dos pontos-chave e difíceis deste projeto de molde. Este molde adota a tecnologia de controle de bico de câmara quente de válvula sequencial de 8 pontos, ou seja, tecnologia SVG. Esta é outra tecnologia avançada utilizada por este molde. Controla a abertura e fechamento de oito bicos quentes através do acionamento do cilindro, conseguindo o efeito ideal de não haver marcas de solda na superfície da peça plástica. A posição do bico da câmara quente do molde de injeção do pára-choque dianteiro é mostrada na Figura 5.
Figura 5 Análise do fluxo do molde de injeção para o projeto do para-choque dianteiro automotivo
A tecnologia SVG é uma nova tecnologia de moldagem em câmara quente desenvolvida nos últimos anos para atender aos requisitos da indústria automotiva para grandes peças plásticas planas e da indústria eletrônica para peças de paredes microfinas. Comparado com a tecnologia tradicional de bico de câmara quente, tem as seguintes vantagens.
① Fluxo de fusão estável, pressão mais uniforme e consistente durante a retenção, efeito de enchimento significativo, taxa de encolhimento consistente da peça plástica e precisão dimensional aprimorada;
② Pode eliminar marcas de solda ou formar marcas de solda na superfície não extrusada;
③ Reduz a pressão de fixação do molde e a tensão residual da peça plástica;
④ Reduz o ciclo de moldagem e melhora a produtividade do trabalho do molde.
A Figura 6 é um gráfico de dados de simulação do controle do bico da câmara quente por válvula sequencial para injeção de pára-choque dianteiro automotivo. Através da análise do fluxo do molde, pode-se observar que sob pressão normal de injeção, força de fixação do molde e temperatura do molde, o fluxo de fusão é estável e a qualidade da peça plástica é boa, garantindo assim a vida útil do molde e a taxa de qualificação do produto totalmente.
